Name: bioluminescence imaging of nadph oxidase activity in different animal models
Uploaded: 2012-10-22T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Bioluminescence Imaging of NADPH Oxidase Activity in Different Animal Models at JoVE.com

Dit werk werd gefinancierd door NIH RO1 AI079253 en Department of Veterans Affairs.

1. Diermodellen <ol><li> Muizen: Gebruik p47 phox / - muizen en leeftijd en geslacht gematchte C57BL6/DBA muizen. Goedkeuring verkrijgen voor experimenten van Institutionele Animal Care en gebruik Comite. </li><li> Anesthesie: Gebruik een continue isofluraan administratie systeem is om anesthesie te induceren. De verdamper-systeem (VetEquip) is gevuld met isofluraan (2-3%). Bevestig dat muizen volledig verdoofd door het observeren van de ademhaling, beweging en cornea reflex als reactie op externe ...

<ol>
	<li>Segal, B., Han, W., Bushey, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NADPH+oxidase+limits+innate+immune+response+in+the+lungs+in+mice.">NADPH oxidase limits innate immune response in the lungs in mice.</a> PLoS ONE. 5, e9631 (2010).</li><li>Jackson, S., Gallin, J., Holland, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+p47phox+mouse+knock-out+model+of+chronic+granulomatous+disease.">The p47phox mouse knock-out model of chronic granulomatous disease.</a> J. Exp. Med. 182, 751-758 (1995).</li><li>Gantner, B. N., Simmons, R. M., Underhill, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collaborative+induction+of+inflammatory+responses+by+dectin-1+and+Toll-like+receptor+2.">Collaborative induction of inflammatory responses by dectin-1 and Toll-like receptor 2.</a> J. Exp. Med. 197, 1107-1117 (2003).</li><li>Dejager, L., Pinheiro, I., Libert, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cecal+ligation+and+puncture:+the+gold+standard+model+for+polymicrobial+sepsis.">Cecal ligation and puncture: the gold standard model for polymicrobial sepsis.</a> Trends Microbiol. 19, 198-208 (2011).</li><li>Tsiotou, A. G., Sakorafas, G. H., Bramis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Septic+shock;+current+pathogenetic+concepts+from+a+clinical+perspective.">Septic shock; current pathogenetic concepts from a clinical perspective.</a> Med. Sci. Monit. 11, 76-85 (2005).</li><li>Fujii, T., Fuchs, B. C., Tanabe, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+model+of+carbon+tetrachloride+induced+liver+fibrosis:+Histopathological+changes+and+expression+of+CD133+and+epidermal+growth+factor.">Mouse model of carbon tetrachloride induced liver fibrosis: Histopathological changes and expression of CD133 and epidermal growth factor.</a> BMC Gastroenterology. 10, 79-90 (2010).</li><li>Kubo, H., Morgensterm, D., Doerschuk, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preservation+of+complement-induced+lung+injury+in+mice+with+deficiency+of+NADPH+oxidase.">Preservation of complement-induced lung injury in mice with deficiency of NADPH oxidase.</a> J. Clin. Invest. 97, 2680-2684 (1996).</li><li>Segal, B., Sakamoto, N., Bulkley, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xanthine+oxidase+contributes+to+host+defense+against+Burkholderia+cepacia+in+the+p47(phox-/-)+mouse+model+of+chronic+granulomatous+disease.">Xanthine oxidase contributes to host defense against Burkholderia cepacia in the p47(phox-/-) mouse model of chronic granulomatous disease.</a> Infect Immun. 68, 2374-2378 (2000).</li><li>Droge, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Free+radicals+in+the+physiological+control+of+cell+function.">Free radicals in the physiological control of cell function.</a> Physiological reviews. 82, 47-95 (2002).</li><li>Jones, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radical-free+biology+of+oxidative+stress.+American+journal+of+physiology.">Radical-free biology of oxidative stress. American journal of physiology.</a> Cell physiology. 295, C849-C868 (2008).</li><li>Hubbard, W. J., Choudhry, M., Chaudry, I. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cecal+ligation+and+puncture.">Cecal ligation and puncture.</a> Shock. 24, 52-57 .</li><li>Wardman, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescent+and+luminescent+probes+for+measurement+of+oxidative+and+nitrosative+species+in+cells+and+tissues:+progress,+pitfalls,+and+prospects.">Fluorescent and luminescent probes for measurement of oxidative and nitrosative species in cells and tissues: progress, pitfalls, and prospects.</a> Free Radic. Biol. Med. 43, 995-1022 (2007).</li><li>Pollock, J. D., Williams, D. A., Gifford, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+model+of+X-linked+chronic+granulomatous+disease,+an+inherited+defect+in+phagocyte+superoxide+production.">Mouse model of X-linked chronic granulomatous disease, an inherited defect in phagocyte superoxide production.</a> Nat. Genet. 9, 202-209 (1995).</li><li>Aramaki, Y., Y, ., Yoshida, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+sensitive+chemiluminescence+probe,+L-012,+for+measuring+the+production+of+superoxide+anion+by+cells.">A new sensitive chemiluminescence probe, L-012, for measuring the production of superoxide anion by cells.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 193, 554-559 (1993).</li><li>Daiber, A., Oelze, M., August, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+superoxide+and+peroxynitrite+in+model+systems+and+mitochondria+by+the+luminol+analogue+L-012.">Detection of superoxide and peroxynitrite in model systems and mitochondria by the luminol analogue L-012.</a> Free Radic. Res. 38, 259-269 (2004).</li><li>Kielland, A., Blom, T., Nandakumar, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+reactive+oxygen+and+nitrogen+species+in+inflammation+using+the+luminescent+probe+L-012.">In vivo imaging of reactive oxygen and nitrogen species in inflammation using the luminescent probe L-012.</a> Free Radic. Biol. Med. 47, 760-766 (2009).</li></ol>

&quot;Real-time&quot; meting van reactieve zuurstof species (ROS) in levende dieren kan worden bereikt door gebruik van fluorescerende en chemiluminescerende probes. Terwijl fluorescerende probes last hebben van zwak signaal-ruisverhoudingen 12, de beschreven beeldvormende techniek is gevoelig voor detectie van lichtemissie na een chemische reactie van ROS met luminol gebaseerde ondergrond L-012. Zoals alle bioluminescent beeldvormingstechnieken, is deze werkwijze beperkt door golflengte afhankelijke licht ab...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam van het reagens </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Reacties </td></tr><tr><td> L-012 </td><td> Wako Chemicals USA, Inc </td><td> 120-04.891 </td><td></td></tr><tr><td> Zymosan </td><td> Sigma, St. Louis, MO </td><td> Z4250 </td><td></td></tr><tr><td> tetrachloorkoolstof </td><td> Sigma, St. Louis, MO </td><td> 289116 </td><td></td></tr></tbody></table>

bioluminescence imaging of nadph oxidase activity in different animal models

NADPH oxidase is een essentieel enzym dat antibacteriële en antifungale afweer medieert. Naast zijn rol in antimicrobiële afweer, NADPH oxidase verregaande signaalfuncties dat de ontstekingsreactie 1 moduleren. Aldus wordt de ontwikkeling van een meetmethode in &quot;real-time&quot; de kinetiek van NADPH oxidase afgeleide ROS productie verwacht een waardevol onderzoeksinstrument mechanismen relevant defensie, ontsteking en schade gastheer begrijpen. Chronische granulomateuze ziekte (CGD) is een erfelijke aandoening van het NADPH oxidase gekenmerkt door ernstige infecties en overmatige ontsteking. Activering van de fagocyt NADPH oxidase heeft translocatie van de cytosolische subeenheden (p47 phox, p67 phox en p40 phox) en Rac een membraangebonden flavocytochrome (bestaande uit een Gp91 phox en p22 heterodimeer phox). Verliesvan functie mutaties in een van deze NADPH oxidase componenten resulteren in CGD. Vergelijkbaar met patiënten met CGD, Gp91 phox deficiënte muizen en p47 phox deficiënte muizen defect fagocyt NADPH oxidase activiteit en verminderde afweer 13, 14. Naast fagocyten die de NADPH oxidase bovenbeschreven componenten bevatten, een verscheidenheid aan andere celtypen expressie verschillende isovormen van NADPH oxidase. Hier beschrijven we een werkwijze voor ROS productie kwantificeren levende muizen en de bijdrage van NADPH oxidase van ROS productie in modellen voor ontsteking en schade bakenen. Deze methode is gebaseerd op ROS reactie met L-012 (een analoog van luminol) om luminescentie die wordt geregistreerd door een charge-coupled device (CCD) uitstoten. In de oorspronkelijke beschrijving van de L-012 probe, werd L-012-afhankelijke chemiluminescentie afgeschaft door superoxide dismutase, wat aangeeft dat de voornaamste ROS gedetecteerd in deze reactie was superoxide anion 15. Latere studies hebben aangetoond dat L-012 kunnen andere vrije radicalen, inclusief reactieve stikstofverbindingen 16, 17 detecteren. Kielland et al. 17. Aangetoond dat topicale toediening van forbolmyristaatacetaat, een potente activator van NADPH oxidase, tot oxidase-afhankelijke ROS generatie die kon worden gedetecteerd in muizen met de luminescerende probe L-012 NADPH. In dit model toonden ze aan dat L-012-afhankelijke luminescentie werd afgeschaft phox p47 deficiënte muizen. We vergeleken ROS productie in wildtype muizen en NADPH oxidase-deficiënte p47 phox / - muizen 2 in de volgende drie modellen: 1) intratracheale toediening van zymosan, een pro-inflammatoire schimmelcelwand afgeleid product dat NADPH oxidase kan activeren, 2) cecal ligatie en punctie (CLP), een model van intra-abdominale sepsis met secundaire acute longontsteking en de schade, en 3) orale tetrachloorkoolstof(CCl 4), een model van ROS-afhankelijke leverschade. Deze modellen zijn speciaal geselecteerd om NADPH oxidase-afhankelijke ROS productie evalueren in de context van niet-infectieuze ontsteking, sepsis polymicrobiële en toxine-geïnduceerde orgaanschade respectievelijk. Vergelijking bioluminescentie in wildtype muizen p47 phox / - muizen kunnen we bakenen de specifieke bijdrage van ROS gegenereerd door p47 phox bevattende NADPH oxidase de bioluminescent signaal in deze modellen. Bioluminescentie resultaten die verhoogde niveaus ROS in wildtype muizen aangetoond vergeleken met p47 phox / - muizen aan dat NADPH oxidase is de belangrijkste bron van ROS productie in reactie op inflammatoire stimuli. Deze methode biedt een minimaal invasieve benadering voor &quot;real-time&quot; monitoring van ROS generatie tijdens ontsteking in vivo.

Watch this Scientific Journal Video about Bioluminescence Imaging of NADPH Oxidase Activity in Different Animal Models at JoVE.com

Bioluminescence Imaging of NADPH Oxidase Activity in Different Animal Models

NADPH oxidase is de belangrijkste bron van reactieve zuurstof species (ROS) in fagocyten. Vanwege de vluchtigheid van ROS is moeilijk te meten en te controleren ROS levels in levende dieren. Een minimaal invasieve methode voor seriële kwantificering van ROS in levende muizen beschreven.

Bioluminescentie beeldvorming van NADPH-oxidase activiteit in verschillende diermodellen

NADPH oxidase is a critical enzyme that mediates antibacterial and antifungal host defense. In addition to its role in antimicrobial host defense, NADPH ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Diagnosis of Ecto- and Endoparasites in Laboratory Rats and Mice

Diagnose van Ecto-en endoparasieten bij laboratoriumratten en muizen

Internal and external parasites remain a significant concern in laboratory rodent facilities, and many research facilities harbor some parasitized ...

Saliva, Salivary Gland, and Hemolymph Collection from Ixodes scapularis Ticks

Saliva, Salivary Gland, and Hemolymph Collection from Ixodes scapularis Ticks

Speeksel, speekselklieren en hemolymfe Collectie van Ixodes scapularis Teken

Ticks are found worldwide and afflict humans with many tick-borne illnesses. Ticks are vectors for pathogens that cause Lyme disease and tick-borne ...

Long Term Intravital Multiphoton Microscopy Imaging of Immune Cells in Healthy and Diseased Liver Using CXCR6.Gfp Reporter Mice

Long Term intravitale Multiphoton Microscopie Beeldvorming van immuuncellen in gezonde en zieke lever behulp CXCR6.Gfp Reporter Muizen

Liver inflammation as a response to injury is a highly dynamic process involving the infiltration of distinct subtypes of leukocytes including monocytes, ...

Isolation and Transplantation of Different Aged Murine Thymic Grafts.

Isolatie en Transplantatie van verschillende Aged Muriene Thymic Enten.

The mechanisms that regulate the efficacy of thymic selection remain ill-defined. The method presented here allows in vivo analyses of the development and ...

Bioluminescence Imaging to Detect Late Stage Infection of African Trypanosomiasis

Bioluminescentie Imaging te laat stadium Infectie van Afrikaanse trypanosomiasis Detect

Human African trypanosomiasis (HAT) is a multi-stage disease that manifests in two stages; an early blood stage and a late stage when the parasite invades ...

Flow Cytometric Analysis of Natural Killer Cell Lytic Activity in Human Whole Blood

Flow cytometrische analyse van de NK-cel lytische activiteit in humaan volbloed

NK cell cytotoxicity is a widely used measure to determine the effect of outside intervention on NK cell function. However, the accuracy and ...

In Vivo Investigation of Antimicrobial Blue Light Therapy for Multidrug-resistant Acinetobacter baumannii Burn Infections Using Bioluminescence Imaging

In Vivo Investigation of Antimicrobial Blue Light Therapy for Multidrug-resistant Acinetobacter baumannii Burn Infections Using Bioluminescence Imaging

In vivo onderzoek naar Antimicrobial Blue Light therapie voor Multiresistente Acinetobacter baumannii Burn Infecties met behulp van bioluminescentie Imaging

Burn infections continue to be an important cause of morbidity and mortality. The increasing emergence of multidrug-resistant (MDR) bacteria has led to ...

Non-invasive In Vivo Fluorescence Optical Imaging of Inflammatory MMP Activity Using an Activatable Fluorescent Imaging Agent

Non-invasive In Vivo Fluorescence Optical Imaging of Inflammatory MMP Activity Using an Activatable Fluorescent Imaging Agent

Niet-invasieve<em&gt; In Vivo</em&gt; Fluorescentie Optische Imaging van Inflammatorische MMP Activiteit Met behulp van een Activateerbare Fluorescerende Imaging Agent

This paper describes a non-invasive method for imaging matrix metalloproteinases (MMP)-activity by an activatable fluorescent probe, via in vivo ...

Live Imaging of Antifungal Activity by Human Primary Neutrophils and Monocytes in Response to A. fumigatus

Live Imaging of Antifungal Activity by Human Primary Neutrophils and Monocytes in Response to A. fumigatus

Live-Imaging van antischimmelactiviteit door Human Primary neutrofielen en monocyten in reactie op<em&gt; A. fumigatus</em

Aspergillus fumigatus is an opportunistic fungal pathogen causing invasive infections in immunocompromised hosts with a high case-fatality rate. Research ...

Implantation and Monitoring by PET/CT of an Orthotopic Model of Human Pleural Mesothelioma in Athymic Mice

Implantatie en monitoring door PET/CT van een Orthothematisch model van menselijk pleura mesothelioom in Athymic muizen

Malignant pleural mesothelioma (MPM) is a rare and aggressive tumor arising in the mesothelium that covers the lungs, the heart, and the thoracic cavity. ...